智能节水灌溉系统的设计【文献综述】.pdfVIP

毕业设计（论文）文献综述 题目： 智能节水灌溉系统的设计 专业：电子信息工程 1前言部分 在人类文明日益发达的今天 ,人们逐渐的意识到,在所有的自然资源中水是 最重要的有限资源,必须合理的开发和利用。联合国环境与发展大会通过的《21 世纪议程》中强调:“水是一种有限的资源,不仅为维持地球上的一切生命所必需, 而且对一切社会经济部门都有生死攸关的重要意义。”而我国又是一个古老的农 业大国 ,农业灌溉已有上千年的历史 ,同时我国也是人口大国 ,要用占全世界 2 7 %(1 亿m )的耕地来养活全世界22 %的人口,实是不易,加之我国是一个水资源 3 3 较短缺的国家,其总量约为2.8万亿m ,人均水资源占有量2300 m ,仅为世界人均 水平的1/4 ,并且有限的水资源在空间上分布极不均匀,使占国土面积60 %以上的 北方地区拥有的水资源量不足全国总量的20%。这样使我国有10个省、市、自治 区人均水资源占有量低于国际上一般公认的人均水资源1070m3的最低标准。全国 约有300 个城市缺水,一到夏季,生活用水极度紧张 。我国农业用水占总用水量 的73%,是用水大户,其中农田灌溉用水占66%。在农业灌溉用水中,传统的大水漫 灌,水田串畦淹灌方法不仅用水效率低下,灌溉水利用率仅有40 % ,而且造成土壤 盐碱化,地下水位抬升,严重的影响了作物的产量提高 。所以开发节水灌溉是人 们刻不容缓的任务，这是每个人的义务，因为水就是我们的未来！ 2主题部分 2.1 国外节水灌溉发展史 世界上科技先进,经济发达的国家早在本世纪 30 年代就开始研究实施喷灌 这一先进的节水灌溉技术。西方国家采用喷灌设备灌溉作物,始于庭园花卉和草 坪灌溉。30～40 年代,随着冶炼、轧制技术和机械工业的迅速发展,一些欧洲发 达国家逐渐采用薄壁金属管做地面移动输水管 ,代替地埋固定管 ;用缝隙或折射 喷头浇灌作物。二战后喷灌技术和机具设备的研制又一次得到快速发展,特别是 大型自走式喷灌机和摇臂式喷头等技术的发展 ,使喷灌技术大大前进 ,由于其节 省大量劳力,灌溉水量均匀,增产显著,在美国干旱的西部得到广泛的使用。与此 同时,在欧洲,薄壁金属移动管道喷灌系统和卷管式喷灌机因其简便耐用,投资少, 效益高,也不断地发展。50 年代后,由于塑料工业的飞速发展,塑料制品取代金属 制品的范围越来越广,为适应水资源极度短缺地区灌溉的需要,以塑料为原材料 的滴灌和微喷灌系统逐渐发展起来,到70年代中期,澳大利亚、以色列、墨西哥、 新西兰、南非和美国等6 个国家开始推广滴灌。滴灌面积迅速从当时的5.66 万 2 2 m 发展到1991 年的160 万m 。由于滴灌和微喷灌系统需克服灌水器堵塞的缺 陷,故发展不如喷灌快。但是近一、二十年来,以色列在滴灌和微喷灌系统生产上 取得了举世瞩目的成绩。目前全世界的灌溉面积大部分仍是传统的地面灌溉,为 了地面灌溉提高水的利用效率,节约灌溉用水,国际上采用了“波涌”灌溉,有效 的提高了灌溉效率。 2.2 国内节水灌溉的发展 我国是古老的农业大国,农业节水灌溉已有上千年的历史,早在《周礼》中记 载有“潴”(池塘) 蓄水,“防”(堤) 堵水,“沟”输水,“道”(小沟) 配水,“列” (垄沟)灌水“, 泛”(大沟)排水。西汉时代,新疆吐鲁番盆地开始修建“坎儿井”, 通过地下渠道引天山融雪潜流灌溉,减少输水蒸发和风沙淤塞。唐代对郑国渠等 大型灌区配水工程实行用水管理,设闸分水轮灌。清光绪六年,新疆哈密县修建石 城子渠时,为了减少输水损失,采用毛毡压石头的方法引水灌溉。新中国成立后, 从50 年代就开始了节水灌溉技术研究。70 年代,大力推广渠道衬砌防渗,实施小 畦短沟灌溉等技术,同时开始了喷微灌设备研制和技术推广。80 年代后,主要推 广低压管道输水技术。90 年代,主要开展各种节水灌溉技术的集成组装配套,形 成了具有中国特色的综合节水农业体系。虽然我国节水灌溉有悠久的历史,但直 到新中国成立后,节水灌溉事业才蓬勃发展起来。由于技术同西方发达国家相比 相对落后,因此在我国的节水灌溉发展过程中,一方面我们引进国外先进的科学 技术设备,并加以消化;另一方面,针对农业生产中急需解决的问题进行重点研究 和联合